本文關(guān)鍵詞：基于P3HT:PCBM的柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池的研究

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【摘要】：柔性太陽(yáng)能電池，是薄膜太陽(yáng)能電池的一種，可以應(yīng)用于太陽(yáng)能背包、太陽(yáng)能帳篷、太陽(yáng)能汽車、太陽(yáng)能帆船上。柔性太陽(yáng)能的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域是光伏建筑一體化，它可以集成在窗戶或房屋內(nèi)外墻上。在許多方面柔性太陽(yáng)電池發(fā)揮著重要而不可替代的作用，此外柔性太陽(yáng)電池可以應(yīng)用卷對(duì)卷制作技術(shù)，方便于大面積制作，這使得它的成本大大的降低，大范圍商業(yè)化的潛力巨大，因此本文選擇柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池為研究課題，并從器件結(jié)構(gòu)上對(duì)其進(jìn)行分析和改進(jìn)。 柔性太陽(yáng)電池是現(xiàn)代許多移動(dòng)電子設(shè)備的理想能量來(lái)源�？蓮澢�、重量輕已經(jīng)成為充電設(shè)備的一個(gè)重要要求，本文的研究對(duì)象就是柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池。本文詳細(xì)分析了影響有機(jī)太陽(yáng)能電池效率的主要原因，著重從兩個(gè)方面展開(kāi)探索，一個(gè)是太陽(yáng)電池的陽(yáng)極緩沖層，另一個(gè)是新型的電池陽(yáng)極，從基本結(jié)構(gòu)上對(duì)柔性太陽(yáng)電池進(jìn)行改進(jìn)，以期達(dá)到提高光電轉(zhuǎn)換效率的最終目的。 有機(jī)太陽(yáng)能電池的陽(yáng)極緩沖層對(duì)電池的性能影響很大，是我們必須不斷改進(jìn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，本文中創(chuàng)造性地使用兩種不同的材料，組合形成陽(yáng)極緩沖層，并以P3HT:PCBM為活性層制備雙緩沖層有機(jī)太陽(yáng)能電池，以旋涂法和蒸鍍法為制備手段，通過(guò)對(duì)材料厚度和組合順序的優(yōu)化來(lái)增強(qiáng)器件的性能。 為了深入研究雙緩沖層的效果，我們另外制備了兩組單緩沖層的器件作為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，器件結(jié)構(gòu)為：第一組，ITO/PTFE/P3HT:PCBM/PTFE/Al；第二組，ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/PTFE/Al；第三組，ITO/PTFE/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/PTFE/Al。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了太陽(yáng)電池的光伏特性，并對(duì)其成因進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與討論。結(jié)果顯示，雙緩沖層器件的短路電流(Jsc)提高2.43%，填充因子(FF)提高9.38%,光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)提高了6.7%。 本文對(duì)太陽(yáng)電池的陽(yáng)極電極進(jìn)行了探索，并使用刷涂法制備電極以及活性層薄膜來(lái)改善材料的成膜形態(tài)，采用在PEDOT層內(nèi)嵌入PTFE的方法改善電極的電荷傳輸性質(zhì)，經(jīng)過(guò)透明度測(cè)試，導(dǎo)電率測(cè)定，光譜吸收的測(cè)定，以及最終的I-V曲線的測(cè)定，證明了多重電極的可靠與穩(wěn)定。并通過(guò)改變多重電極中PTFE的厚度制備了最接近ITO電極性質(zhì)的器件。我們制備了多組基于多重電極的太陽(yáng)電池器件，最高的效率可以達(dá)到2.98%。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李衛(wèi)民;聚合物太陽(yáng)能電池機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2009年

2 董慶鋒;聚合物太陽(yáng)能電池的界面修飾研究[D];吉林大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1262040